【正文】 礦區(qū)已建有110Kv開灤區(qū)域變電所，向本礦井供電的兩回35Kv輸電線路已建成送電。 井田地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況荊各莊井田隸屬開平煤田，位于開平向斜的西北側(cè)。煤田古生代地層廣泛分布，石炭二疊系為含煤巖系，各系、統(tǒng)間多以整合或假整合接觸。根據(jù)地表和鉆孔揭露，荊各莊井田區(qū)域具體地層見表11。2）地質(zhì)條件（1）地質(zhì)構(gòu)造①地層產(chǎn)狀荊各莊井田除東端外，周邊向內(nèi)傾斜，煤層露頭直接通向基巖表面，上部覆蓋有100m380m厚的第四系沖積物。向斜軸線偏居西側(cè)，近南北延伸，中部略向西呈弧形彎曲。②斷裂構(gòu)造荊各莊礦斷裂構(gòu)造發(fā)育，按其走向大致可以分為三組：，主要分布在井田西翼邊緣地帶，延伸長(zhǎng)度2001300m。，大都分布在井田的東半部，延伸長(zhǎng)度300900m。其中三個(gè)主要含水層為奧陶紀(jì)石灰?guī)r裂隙溶洞含水層（I）；第四紀(jì)底部卵礫石承壓含水層和第四紀(jì)中部卵石層。見表13。，在地層正常序列下，與奧陶紀(jì)石灰?guī)r為不整合接觸，阻隔了之間的水力聯(lián)系，奧陶紀(jì)水對(duì)礦床開采沒有直接危害。、標(biāo)志明顯、對(duì)比可靠、厚達(dá)20米以上的粘土層，完全隔開了其上各含水層，減少了對(duì)礦床充水影響。（采用留設(shè)防水煤柱法阻隔，煤柱垂高8050）。，采用二種方法解決。179。/min， m179。 煤層賦存狀況及可采煤層特征1）煤層賦存情況荊各莊井田煤系地層厚約450m，含大小煤層4層，％，其中可采煤層有1層，平均厚度7m，見下表：表14 煤層情況表煤層編號(hào)煤厚/m最?。畲笃骄簩泳嗌蠈娱g距/m最小－最大平均煤層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性97含炭質(zhì)粘土巖夾石23層，東南翼穩(wěn)定，西翼穩(wěn)定性較差，深部采區(qū)變薄?！?4176。區(qū)內(nèi)煤層厚度變化不大，最厚點(diǎn)在西翼帶區(qū)灣36孔。在井田西翼采區(qū)1491491495掌及軸東采區(qū)2092099掌發(fā)現(xiàn)有厚層夾矸，巖性為褐紅色泥巖～粉砂巖～細(xì)砂巖或淺褐色砂巖，～ m，在平面上呈透鏡狀，分布范圍不大，主要在盤地邊緣及F3斷層組附近，～ m左右的煤， m左右的煤。煤系地層柱狀圖如下所示：圖12 煤層綜合柱狀圖3）煤層的穩(wěn)定性井田內(nèi)可采煤層9煤在礦井開采過程中，揭露的煤厚點(diǎn)越來越多，通過全面的統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)其穩(wěn)定性有了更加全面的了解，井田內(nèi)各采區(qū)地質(zhì)條件不同，煤層的穩(wěn)定性也不盡相同，其穩(wěn)定性統(tǒng)計(jì)見表15，并將穩(wěn)定性分述如下：表15 可采煤層穩(wěn)定性統(tǒng)計(jì)表煤層及采區(qū)煤層平均厚度（m）統(tǒng)計(jì)點(diǎn)數(shù)變異系數(shù)r（%）可采指數(shù)Km煤層穩(wěn)定性9東翼采區(qū)711穩(wěn)定西翼采區(qū)811較穩(wěn)定南翼采區(qū)381穩(wěn)定軸東采區(qū)32不穩(wěn)定軸西采區(qū)151不穩(wěn)定全煤層234較穩(wěn)定 巖石性質(zhì)、厚度特征荊各莊井田含煤地層為石炭系上統(tǒng)和二疊系下統(tǒng)，基底為中奧陶統(tǒng)馬家溝組石灰?guī)r，含煤地層特征與開平煤田其它井田基本相同，本階段所揭露的地層有變化的地段主要在9煤以上至6煤，其層間距及巖性不同，含煤地層由老到新簡(jiǎn)述如下：1）奧陶系中統(tǒng)馬家溝組（O2）本組為巖性單一、質(zhì)純的碳酸鹽巖相沉積，以厚層狀灰褐色淡玫瑰色的豹皮狀灰?guī)r為主，夾薄層狀白云質(zhì)灰?guī)r。根據(jù)巖芯觀察，其頂部大約50 m以上部分屬古風(fēng)化帶，最頂部20 m風(fēng)化程度甚強(qiáng)，常呈土黃色，向下漸弱，巖石呈黃灰斑狀雜色。含水性甚強(qiáng)，裂隙及孔洞內(nèi)有淺灰淺黃色鋁土巖充填物，這是鑒定古風(fēng)化殼的重要證據(jù)。上界為11煤頂板含海相動(dòng)物化石之泥巖頂面。本組一般厚度為210 m。本統(tǒng)以粘土巖和粉砂巖為主，各種巖石大致百分比如下：%，%，%，%。本組中含三層薄層石灰?guī)r，均含有豐富海相動(dòng)物化石，由下而上簡(jiǎn)稱為KKK3石灰?guī)r。（2）石炭系上統(tǒng)（C3）分上下兩組，下組稱開平組C31 ，上組稱趙各莊組C32 。開平組C31：下限為唐山灰?guī)rK3頂板，呈整合接觸，上限為趙各莊灰?guī)rK6之頂板，亦是整合接觸。巖相組合上為淺海相薄層泥質(zhì)碳酸鹽巖和瀉湖海灣相粉砂巖及砂巖沉積物的交替沉積。本組內(nèi)賦存三層石灰?guī)r，由下而上命名為KKK6，其中K5石灰?guī)r為深灰色泥質(zhì)生物碎屑巖，時(shí)而接近鈣質(zhì)粘土巖。厚度薄但比較穩(wěn)定，～ m， m。本組比較突出的特點(diǎn)是出現(xiàn)了含煤沉積，是典型的海陸交互相沉積序列。一般厚度為60 m，本組為重要的含煤地層。巖相組合主要是瀉湖海灣相和泥巖沼澤相交替沉積，同時(shí)在瀉湖海灣相之后出現(xiàn)有湖濱三角洲相。該階段沉積環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，是成煤的最好時(shí)期。其中只有9煤層可采。上界為A層礬土質(zhì)粘土巖之頂板，井田內(nèi)該層大部分被沖蝕掉。（1）大苗莊組P11上限為5煤頂板的中粗粒砂巖底界面，此層位受古河流沖刷，沖蝕的下切深度并不相同，在井田西部不僅5煤受剝蝕，8煤、均受不同程度的影響。 m，最小厚度為65 m（灣水2）。巖相組合主要是瀉湖海灣相、三角洲相及泥炭沼澤相沉積。本組含煤6層即：10煤，其中可采煤層一層即9煤，是荊各莊礦的主采煤層，其它8煤、10煤局部可采。上限為A層鋁土質(zhì)粘土巖之頂板。本組巖性組合主要是中、粗砂巖和粉砂巖，夾有少量的泥巖。本組大致可分三段，反映出三次較大的河流活動(dòng)周期：下部砂巖段：以粗粒和中粒砂巖為主，間夾薄層細(xì)砂巖、粉砂巖或礫巖。 m，是煤系上部最重要的含水地層（ⅤA）。以中細(xì)砂巖為主，成分主要是石英，其次為長(zhǎng)石，少量的燧石及云母片。 m。本段為井田第Ⅵ含水層（風(fēng)化帶）， m。荊各莊井正常涌水量為120m3/h。 沼氣、煤塵及煤的自燃性 1）瓦斯情況荊各莊礦瓦斯等級(jí)為低瓦斯礦井。表16 煤層自然發(fā)火期及煤塵爆炸指數(shù)煤層編號(hào)自然發(fā)火期(月)煤塵爆炸指數(shù)(％)936由上述資料知本礦為低瓦斯礦井，涌出量低?？刹擅簩拥淖匀純A向?yàn)槎悾瑢儆锌赡茏匀及l(fā)火的礦井。塊狀構(gòu)造，少數(shù)為條帶狀。煤巖類型一般為光亮型或半光亮型、次為半暗型（表17）。根據(jù)各煤種的分布情況，得出本井田煤的變質(zhì)以區(qū)域變質(zhì)為主。從元素分析結(jié)果可知，各煤層元素組成基本相同，且碳的含量較低，這一分析結(jié)果也反映了本區(qū)的變質(zhì)程度是比較低的。從煤層特點(diǎn)看9煤影響煤質(zhì)的主要因素是地質(zhì)構(gòu)造，斷層多達(dá)6條，底板起伏大，造成綜機(jī)割底板，致使灰分大大增加；另一個(gè)因素是頂板冒落，在掘進(jìn)過程中巷道丟底，在回采過程中頂板冒落直接混入煤中。③磷分：～%，9煤中磷煤。（2）精煤回收率%～%，其中5煤最高，9煤頂甲次之，8煤最低（表111）。經(jīng)250轉(zhuǎn)后，焦炭塊度大于80mm的等于零，80～%，60～40mm的占10%，%，說明焦炭抗磨度性很差。～，可作為動(dòng)力用煤。但由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，相當(dāng)一部分?jǐn)嗔讶允峭贫ǖ?。礦井瓦斯等級(jí)、涌水量是用是根據(jù)臨礦實(shí)際情況推算出來的，所以可靠性不足，待礦井建成投產(chǎn)后，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況重新確定。向斜軸部煤層厚度普遍變薄。井田北部、西部及北部均以煤9沖積層下潛伏露頭為界，東部及東南部以F3斷層為界，深部以煤9盆狀向斜底520標(biāo)高為最終深度， km2，煤層平均傾角8176。 井田境界確定的依據(jù)（1）井田范圍、儲(chǔ)量、煤層賦存、開采條件與礦井開采能力相適應(yīng)；（2）保證礦井有合理的尺寸；（3）充分利用各井田邊界劃分井田境界；（4）合理規(guī)劃礦井開采范圍、處理好相鄰礦井之間的關(guān)系；（5）經(jīng)濟(jì)效果較好。礦井地理坐標(biāo)：東經(jīng)113度28分，北緯39度33分。西及西南部與錢家營(yíng)礦相鄰，兩礦的技術(shù)邊界未確定，暫以畢25孔與畢34孔聯(lián)線，再經(jīng)畢34孔與畢15孔聯(lián)線延至9煤層520米等高線上，作為荊各莊礦與錢家營(yíng)礦的儲(chǔ)量計(jì)算邊界。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量的計(jì)算本井田煤層傾角較小，為緩傾斜煤層，采用等高線法，直接在井田開拓平面圖上量取井田大致面積，再根據(jù)煤層傾角折算傾斜面積，乘以視密度，從而可計(jì)算出井田工業(yè)儲(chǔ)量。煤層對(duì)比可靠，屬于A級(jí)儲(chǔ)量。9號(hào)煤層工業(yè)儲(chǔ)量按下式計(jì)算：工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算公式：Zg ＝SMR (21)式中： Zg——煤層工業(yè)儲(chǔ)量，萬t；S——煤層傾斜面積，S = ；M——煤層厚度，7m；R——煤的容重。則井田的斷層邊界煤柱為：F1斷層：500/（cos8176。）507=；井田的人為邊界煤柱為：13975/（cos8176。2）工業(yè)廣場(chǎng)煤柱根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》中礦井工業(yè)廣場(chǎng)，占地指標(biāo)的規(guī)定，～（見表21），礦井生產(chǎn)能力越小，取值越大，為中型礦井，則工業(yè)廣場(chǎng)占地面積為：90104m2 本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90萬t/a，所以取工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為300 m390 m的長(zhǎng)方形。其中心處埋藏深度為400 m，該處表土層厚度為40m，主井、副井，地表建筑物均布置在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基巖層移動(dòng)角見表22。煤層厚度/m沖積層厚度/mф/176。γ/176。400874045707064以上的數(shù)據(jù)均根據(jù)開灤礦務(wù)局地測(cè)處中國(guó)礦業(yè)大學(xué)測(cè)物系在全國(guó)礦山測(cè)量學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表的開灤礦區(qū)地表移動(dòng)規(guī)律綜合分析材料中關(guān)于《地表移動(dòng)主要參數(shù)的計(jì)算》所載：（1）各煤層在露頭處留設(shè)20m保安煤柱；（2）邊界斷層留設(shè)20m保安煤柱；（3）井田內(nèi)部斷層留設(shè)20m保安煤柱；（4）河流兩側(cè)各留設(shè)20m保安煤柱；（5）地面建筑物留設(shè)50m保安煤柱。) =1470855/(2cos8176。則：Zi＝7 = 圖21 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失圖表23 保護(hù)煤柱損失量煤 柱 類 型儲(chǔ) 量（萬t）井田邊界保護(hù)煤柱工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱斷層保護(hù)煤柱合 計(jì) 礦井可采儲(chǔ)量礦井可采儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量，可按下式計(jì)算：Zk＝（Zg－P）C （24）式中： Zk——礦井可采儲(chǔ)量，萬t； Zg——礦井的工業(yè)儲(chǔ)量，11368萬t；P——保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大斷層等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量，萬t；C——采區(qū)采出率，；；；。所以，本礦井設(shè)計(jì)年工作日數(shù)為300天。 礦井每晝夜凈提升小時(shí)數(shù)的確定按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：礦井每晝夜凈提升時(shí)間14小時(shí)。因此本礦設(shè)計(jì)每晝夜凈提升時(shí)間為14小時(shí)。礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定：1）資源情況：煤田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模，否則應(yīng)縮小規(guī)模；3）國(guó)家需求：對(duì)國(guó)家煤炭需求量（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測(cè)是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)重要依據(jù)；4）投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。因此，初步確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90萬t/a。由第二章計(jì)算結(jié)果可知：，則礦井服務(wù)年限為 T=（90）= ＞50a以上結(jié)果符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。由第二章計(jì)算結(jié)果可知：，則第一水平服務(wù)年限為 T1= （90）= ＞25a以上結(jié)果符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。 井型校核按礦井的實(shí)際煤層開采能力，輔助生產(chǎn)能力，儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核：1）煤層開采能力井田內(nèi)只有9號(hào)煤層可采，煤厚7 m，為特厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度基本無變化。地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，根據(jù)現(xiàn)代化礦井“一礦一井一面”的發(fā)展模式，可以布置一個(gè)綜采放頂煤工作面。主立井采用多繩摩擦式提升機(jī)帶兩對(duì)22t箕斗提升煤炭，工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)斜巷膠帶輸送機(jī)到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉，再經(jīng)主立井箕斗提升至地面，運(yùn)輸能力大，自動(dòng)化程度高；副立井采用兩套寬型罐籠運(yùn)輸人員和材料矸石。大巷輔助運(yùn)輸采用無軌膠輪車運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，調(diào)度方便靈活。礦井投產(chǎn)前期采用中央并列式通風(fēng)，后期采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)。4）礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與服務(wù)年限相適應(yīng)，才能獲得好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。表31 我國(guó)各類井型的礦井和第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（萬t/a）礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限（a）第一開采水平服務(wù)年限（a）煤層傾角25176?！?5176。600及以上8040——300～5007035——120～2406030252045～90502520159～30各省自定4井田開拓 井田開拓的基本問題井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進(jìn)入煤體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。合理的開拓方式需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。確定開拓問題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。3）合理開發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。6）根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同媒質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。：井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離。、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙